氢能由于具备极高的能量密度和燃烧产物绿色无污染性，被认为是我国实现双碳目标和解决气候变化问题的有效手段。但在涉及到产氢、储氢和用氢的循环过程中，涉及到大量的氢分离过程，尤其是传统化工、能源和电力行业，其分离困难、过程涉及碳排放、能耗大。本课程将从氢能循环经济历史、发展和展望讲起，引出氢分离科学与技术的实际应用案例和重要性。进而讲述氢分离过程的四种基本原理：低温蒸馏、化学吸附（包括金属氢化物）、物理吸附（变压吸附过程）和膜分离（包括贵金属膜）。通过讲述目前氢能中最常见的氢分离类型包括氢同位素、氢分离、烷烃/烯烃分离和碳捕集与转化，以及变压吸附和膜分离实验课、气体分离工厂实践课，加深学生对氢分离和碳中和原理的理解和应用。此外，该课程将通过“国际园丁计划”邀请国际著名大学教授，讲授先进吸附分离、膜分离、生物技术分离和外加电/力场分离前沿研究讨论课，增进学生对国际、国内氢分离技术前沿的了解和认知。该课程将采用基础知识讲授、实际案例分析、小组讨论、名家讲坛、分离实验课及工厂参观实践等探究式互动教学方法，调动学生积极参与学习，激发学生的创造性和创新意识，培养我国在清洁能源和碳中和领域的顶尖科学技术人才。